“ยีน” คือประวัติส่วนตัว

ร่างกายของเราเป็นศูนย์รวมของเซลล์กว่า 60 ล้านล้านเซลล์ และจุลินทรีย์จำนวนนับไม่ถ้วน เซลล์แต่ละเซลล์จะมีแผนผังชีวิตที่เรียกว่า หน่วยพันธุกรรมหรือยีน ในแผนผังชีวิตนี้จะเก็บ “ประวัติส่วนตัว” ที่ถ่ายทอดมาจากรุ่นสู่รุ่น

ประวัติส่วนตัวของมนุษย์ถูกเก็บไว้ในยีนมานาหลายปี โดยมีต้นกำเนิดจากสัตว์เซลล์เดียว วิวัฒนาการเป็นสัตว์หลายเซลล์ สัตว์น้ำจำพวกปลา กลายเป็นสัตว์บก สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม สัตว์ที่เฉลียวฉลาดอย่างลิงจนในที่สุดก็วิวัฒนาการเป็นมนุษย์

หลังจากไข่ได้รับการผสมกับอสุจิ จะแบ่งตัวอย่างต่อเนื่องจนกลายเป็นตัวอ่อน ประวัติส่วนตัวก็จะถูกถ่ายทอดจากข้อมูลมากมายที่อยู่ในยีน หากจะกล่าวว่าข้อมูลทั้งหมดที่ใช้ในการดำรงชีวิตของมนุษย์ถูกเก็บอยู่ในยีนก็คงไม่เกินจริง การที่เซลล์สร้างเอนไซม์ได้ก็นำขั้นตอนมาจากข้อมูล “วิธีสร้างเอนไซม์” ที่เก็บอยู่ในยีนนั่นเอง

ข้อมูลในยีนถูกบันทึกด้วยการเรียงตัวของเบส 4 ชนิด อันได้แก่ A (adenine) T (thymine) C (cytosine) G (guanine) โดยจะจับกันเป็นคู่ A คู่กับ T และ C คู่กับ G เรียกว่า เบสคู่สม การเรียงตัวของเบสคู่สม ก็คือ แผนผังชีวิตคู่

ข้อมูลมากมายในคอมพิวเตอร์จะถูกบันทึกด้วยระบบเลขฐานสองโดยใช้เพียงรหัส 0 และ 1 แต่ข้อมูลในยีนถูกจัดเรียงด้วยเบสมากถึง 4 ชนิด ฉะนั้น จึงมีจำนวนรหัสมากมายมหาศาล สายดีเอ็นเอของมนุษย์มีเบสคู่สมมากถึง 300 ล้านคู่ มีเพียงฝาแฝดจากไข่ใบเดียวกันเท่านั้น ที่จะมีข้อมูลในยีนเหมือนกันทุกประการ

เซลล์ทั้งหมดในตัวเราล้วนมียีนที่เหมือนกัน ดังนี้ เซลล์ทุกเซลล์ก็จะมีข้อมูลเหมือนกัน แต่หากสังเกตร่างกายเราจะพบว่า เซลล์ของกระดูก กล้ามเนื้อ ผิวหนัง เล็บ และผม มีการทำงานที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง

เหตุใดเซลล์ที่มีข้อมูลพันธุกรรมเดียวกัน จึงทำงานต่างกัน ?

จากการค้นคว้าด้านยีนของศาสตราจารย์เกียรติคุณ คาซูโอะ มุราคามิ แห่งมหาวิทยาลัยสึคุบะ ในประเทศญี่ปุ่น พบว่าข้อมูลทางพันธุกรรมมหาศาลในตัวคนเรานั้นถูกนำออกมาใช้เพียงร้อยละ 3-10 เท่านั้น ศาสตราจารย์มุราคามิกล่าวไว้ว่า “เซลล์ทุกเซลล์มีข้อมูลเดียวกัน แต่ทำงานคนละหน้าที่ เช่น เล็กก็จะมีเซลล์ของเล็บที่เปิดการทำงานในส่วนที่เป็นเล็บเท่านั้น หน้าที่อื่น ๆ จะถูกปิดไว้” ศาสตราจารย์มุราคามิยังกล่าวอีกว่า ความสามารถเปิดและปิดการทำงานของยีน ไม่ได้ถูกกำหนดตายตัวตลอดไป แต่สามารถเปลี่ยนแปลงตามปัจจัยแวดล้อมหรืออารมณ์ความรู้สึกได้

สิ่งที่อยากให้ทุกคนเข้าใจคือ การสับสวิตช์ปิดเปิดหน้าที่แต่ละอย่างในยีนจำเป็นต้องใช้เอนไซม์ ความสัมพันธุ์ระหว่างยีนและเอนไซม์ค่อนข้างใกล้ชิดและซับซ้อน ยีนมีข้อมูลสำหรับการสร้างเอนไซม์ และการอ่านข้อมูลในยีนจำเป็นต้องอาศัยเอนไซม์ ไม่ว่ายีนหรือเอนไซม์ต่างก็ยังมีข้อมูลเชิงลึกที่ยังอธิบายไม่ได้ เหมือนกับปัญหา “ไก่กับไข่อะไรเกิดก่อนกัน”
ในปี ค.ศ. 2003 โครงการถอดรหัสพันธุกรรมของมนุษย์ได้ประสบความสำเร็จ และพบว่ามนุษย์มียีนมากถึง 30000-40000 ยีน แต่มีเพียงร้อยละ 2-3 ที่เราสามารถยืนยันหน้าที่ที่แท้จริงได้ ส่วนที่เหลืออีกร้อยละ 90-97 ข้อมูลยังไม่แน่ชัด อาจมีคนประหลาดใจว่าเหตุใดสัดส่วนจึงต่ำมาก ซึ่งความเข้าใจเกี่ยวกับหน้าที่ของเอนไซม์ก็ไม่ต่างกัน คาดกันว่าเอนไซม์ที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตของคนเรามีอยู่ 3000-5000 ชนิด ซึ่งยังไม่รู้แน่ชัดทั้งหมดว่า แต่ละชนิดทำหน้าที่อะไร ตัวเลขนี้เป็นเพียงชนิดเอนไซม์ในมนุษย์เท่านั้น สิ่งมีชีวิตทุกชีวิตบนโลกล้วนมีเอนไซม์ รวมถึงจุลินทรีย์ จึงเป็นเรื่องยากที่จะนับได้หมดว่าในโลกมีเอนไซม์ทั้งหมดกี่ชนิด

เดาว่าเอนไซม์ที่สร้างจากแบคทีเรียในลำไส้ มีบทบาทสำคัญอย่างมากในการสับสวิตช์เปิดปิดหน้าที่หรืออ่านข้อมูลในยีน แม้จะมีข้อมูลหลายส่วนในยีนและเอนไซม์ที่เรายังไม่รู้ แต่หวังว่าคงเข้าใจว่าการสร้างเอนไซม์จำเป็นต้องใช้ข้อมูลจากยีน การอ่านข้อมูลจากยีนจำเป็นต้องใช้เอนไซม์ และเอนไซม์ก็เป็นสิ่งจำเป็นในการปิดเปิดการทำงานของยีน

กติกาข้อตกลงก่อนการแสดงความคิดเห็น
1. โปรดงดเว้นการใช้คำหยาบคาย, ส่อเสียด
2. ทุกความเห็นต้องไม่มีการดูหมิ่น, กล่าวหาให้ร้าย, สร้างความแตกแยก หรือ "กระทบถึงสถาบันอันเป็นที่เคารพ"
3. ทางเว็บไซต์จะขอลบความคิดเห็นโดยทันที เมื่อความเห็นไม่เป็นไปตามข้อตกลง